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1、光合作用图像题光合作用图像题 分类例析分类例析 光合作用是生物界光合作用是生物界最基本最基本的物质代谢的物质代谢和能量代谢，分为光反应和暗反应两个阶和能量代谢，分为光反应和暗反应两个阶段。受光（光照时间、光强度、光质）、段。受光（光照时间、光强度、光质）、浓度、温度、水、肥等环境因素的浓度、温度、水、肥等环境因素的综合影响，其中任何一种因素的变化，都综合影响，其中任何一种因素的变化，都将影响到光合作用的进行。用图像定性或将影响到光合作用的进行。用图像定性或定量地反映各种因素对光合作用的影响，定量地反映各种因素对光合作用的影响，是近年来高考中的重要题型，体现了高考是近年来高考中的重要题型，体现了
2、高考命题的命题的“综合、渗透、交叉、应用综合、渗透、交叉、应用”和和“源于源于教材、高于教材教材、高于教材”的思想。的思想。1 影响光合作用的因素：影响光合作用的因素：例例1：光照强度和：光照强度和浓度是影响光合作用浓度是影响光合作用的两个主要外界因素，图的两个主要外界因素，图1是北方夏季一天中是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线，请指出棉花叶片光合作用强度的变化曲线，请指出正确的图像是（）正确的图像是（）解析光是光合作用的能量来源，又是叶解析光是光合作用的能量来源，又是叶绿素形成的条件；绿素形成的条件；是光合作用的原料是光合作用的原料之一，植物吸收之一，植物吸收量的多少能够反映光量
3、的多少能够反映光合作用的强度。合作用的强度。在北方夏季的一天中，上午在北方夏季的一天中，上午10时左右，时左右，光照充足，气温适宜，此时叶片的气孔张开，光照充足，气温适宜，此时叶片的气孔张开，吸收吸收充足，因此光合作用的效率高、充足，因此光合作用的效率高、强度大，达到了一个高峰；中午强度大，达到了一个高峰；中午12时左右，时左右，光照强度最大，但气温高，叶片气孔关闭，光照强度最大，但气温高，叶片气孔关闭，的吸收量下降，因缺乏原料使有机物的吸收量下降，因缺乏原料使有机物合成量下降，光合作用陷入低谷；合成量下降，光合作用陷入低谷；下午下午15时左右，光照充足，气温下降，叶片时左右，光照充足，气温下
4、降，叶片气孔张开，吸收充足的气孔张开，吸收充足的，合成的有机，合成的有机物增加，光合作用的强度再次达到一个的高物增加，光合作用的强度再次达到一个的高峰；此后，光照减弱，光反应受阻，有机物峰；此后，光照减弱，光反应受阻，有机物的合成量逐渐降低。的合成量逐渐降低。根据如上分析，正确的图像应为。根据如上分析，正确的图像应为。例例2：从海洋的不同深度采集到四种类型浮：从海洋的不同深度采集到四种类型浮游植物（游植物（、），测定了每种类），测定了每种类型在不同光照强度下光合作用效率，如图所型在不同光照强度下光合作用效率，如图所示，在最深的海域采集到的应是（）示，在最深的海域采集到的应是（）海洋中水深不同，
5、生活的藻类不同，因为海洋中水深不同，生活的藻类不同，因为水层深度可以改变光照强度和光质。水层深度可以改变光照强度和光质。水层水层越深，光照越弱越深，光照越弱，适宜在弱光下生存的藻，适宜在弱光下生存的藻类其光饱和点，即光合速率达到最高点时类其光饱和点，即光合速率达到最高点时所对应的光强度，在轴上出现得也就越早。所对应的光强度，在轴上出现得也就越早。答案选答案选 例例3：下图显示了光合作用速度与环境因素下图显示了光合作用速度与环境因素之间的关系：之间的关系：（1）在光线弱的情况下，光合作用的速度随）在光线弱的情况下，光合作用的速度随_成正比增加，这种情况可以认为光成正比增加，这种情况可以认为光合作
6、用的速度受合作用的速度受_的影响。的影响。光照强度光照强度 光照强度光照强度（2）当光照强度一定时，光合作用的速度取）当光照强度一定时，光合作用的速度取决于决于_，这种情况可以认为光合作用，这种情况可以认为光合作用的速度主要取决于的速度主要取决于_的催化效率。的催化效率。（3）当温度超过）当温度超过40时，光合作用的速度会时，光合作用的速度会_，这种情况可以认为光合作用的速，这种情况可以认为光合作用的速度受度受_的影响。的影响。温度温度 酶酶 降低降低 酶酶 光合作用的最佳温度：光合作用的最佳温度：30例例4：将叶绿体从植物细胞中提取，加入含：将叶绿体从植物细胞中提取，加入含、磷酸盐及的载体等
7、的溶液中、磷酸盐及的载体等的溶液中进行叶绿体离体光合实验，结果如图进行叶绿体离体光合实验，结果如图：（1）解释实验曲线）解释实验曲线,。（2）若将叶绿体弄碎，滤去基粒，在无叶）若将叶绿体弄碎，滤去基粒，在无叶绿素的基质中加入及已经结合有绿素的基质中加入及已经结合有的载体，即使不给予光照，仍能观察到有葡的载体，即使不给予光照，仍能观察到有葡萄糖生成，请解释该现象。萄糖生成，请解释该现象。段：由于缺乏段：由于缺乏，不能合成葡萄糖；，不能合成葡萄糖；段：已有光照，离体的叶绿体中已进行段：已有光照，离体的叶绿体中已进行了光反应，生成了了光反应，生成了和还原剂，和还原剂，当当通入以后，立通入以后，立即使
8、暗反应开始，并即使暗反应开始，并迅速合成葡萄糖；迅速合成葡萄糖；段：无光照，和还原剂也段：无光照，和还原剂也被段的暗反应消耗，葡萄糖的合成减慢被段的暗反应消耗，葡萄糖的合成减慢直到停止；直到停止；葡萄糖的合成在暗反应过程中完成，与光照葡萄糖的合成在暗反应过程中完成，与光照无直接关系，而光照对葡萄糖合成的作用仅无直接关系，而光照对葡萄糖合成的作用仅表现在它为暗反应生成了和还原剂表现在它为暗反应生成了和还原剂，有了，有了和还原剂，光和还原剂，光合作用的暗反应便可合作用的暗反应便可顺利的进行。顺利的进行。2 光合作用与呼吸作用的关系光合作用与呼吸作用的关系:例例5：图：图5所示在不同温度条件下被测植
9、物所示在不同温度条件下被测植物光合作用同化二氧化碳量和呼吸作用释放光合作用同化二氧化碳量和呼吸作用释放二氧化碳量的曲线。据图回答：二氧化碳量的曲线。据图回答：（1）在该实验条件下，植物体中有机物增加）在该实验条件下，植物体中有机物增加量最快的温度是量最快的温度是_；（2）在该实验条件下，植物体中有机物开始）在该实验条件下，植物体中有机物开始减少的温度是减少的温度是_；（3）要使该植物有机物减少时的温度降低，）要使该植物有机物减少时的温度降低，可以改变实验中的可以改变实验中的两个条件。两个条件。25 40 光照强度和二氧化碳浓度光照强度和二氧化碳浓度 解决此题的关键是要搞清两条曲线的含义。解决此
10、题的关键是要搞清两条曲线的含义。光合量和呼吸量这两条曲线都随光合量和呼吸量这两条曲线都随温度温度的变化而变的变化而变化。在化。在25以前，光合量曲线随温度上升而上升，以前，光合量曲线随温度上升而上升，在在25到达高点，在到达高点，在25以后，随温度上升而下以后，随温度上升而下降。光合作用受温度的影响，主要是因为一系列降。光合作用受温度的影响，主要是因为一系列参与光反应和暗反应的参与光反应和暗反应的酶的催化效率酶的催化效率受到温度的受到温度的影响。呼吸量曲线随温度上升而上升，表明与呼影响。呼吸量曲线随温度上升而上升，表明与呼吸作用有关的酶的催化效率随温度上升而上升。吸作用有关的酶的催化效率随温度
11、上升而上升。植物体在进行光合作用的同时不间断地进行呼吸植物体在进行光合作用的同时不间断地进行呼吸作用，作用，两条曲线之间的最远距离，即表明有机物两条曲线之间的最远距离，即表明有机物的增加最快的增加最快。而在。而在40之后两条曲线出现了之后两条曲线出现了交叉交叉，表明光合量和呼吸量表明光合量和呼吸量相等相等，有机物净积累为，有机物净积累为0，在，在此之后，则会出现负增长，即有机物减少。此之后，则会出现负增长，即有机物减少。例例6：下图为：下图为6月份北方某晴天一昼夜玉米月份北方某晴天一昼夜玉米植株对植株对2吸收、释放量的变化曲线图，吸收、释放量的变化曲线图，据图回答：据图回答：（1）白天是指）白
12、天是指中的哪一段时间中的哪一段时间_；其中有机物积累最多的时刻是；其中有机物积累最多的时刻是在在_。（2）在）在出现的出现的吸收量下降是由吸收量下降是由于于_。（3）在）在强光下可观察到大量叶片的气强光下可观察到大量叶片的气孔关闭现象，所以引起孔关闭现象，所以引起_。（4）光合作用强度超过呼吸作用强度的时间）光合作用强度超过呼吸作用强度的时间段是段是_。温度降低影响了酶的催化效率温度降低影响了酶的催化效率 的吸收量下降的吸收量下降 3 其他因素对光合作用的影响其他因素对光合作用的影响 例例7：实验证明矿质元素会直接或间接地影：实验证明矿质元素会直接或间接地影响光合作用。下图示水稻叶片氮、磷含量
13、与响光合作用。下图示水稻叶片氮、磷含量与光合作用速度的关系，请据图回答：光合作用速度的关系，请据图回答：（1）水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速）水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速度之间有何关系度之间有何关系?（2）根据光合作用的过程和原理分析氮、）根据光合作用的过程和原理分析氮、磷两种元素是如何影响光合作用速度的磷两种元素是如何影响光合作用速度的?（1）在一定范围内，氮、磷的含量越多，）在一定范围内，氮、磷的含量越多，光合作用的速度越快。光合作用的速度越快。（2）缺磷会影响的合成，从而影缺磷会影响的合成，从而影响光合作用的速度。响光合作用的速度。缺氮影响酶的合成，酶的缺乏，会影响缺氮影响酶的合成，酶的缺乏，会影响光合作用的速度。光合作用的速度。适量的氮可以促进植物枝繁叶茂，光合适量的氮可以促进植物枝繁叶茂，光合作用旺盛。作用旺盛。光合作用涉及到一系列参与光反应和暗反应光合作用涉及到一系列参与光反应和暗反应的酶及能量物质的利用。酶和的酶及能量物质的利用。酶和的合成量不足，均会影响到光合作用的速度。的合成量不足，均会影响到光合作用的速度。